Преобразователь угла поворота вала в код

,ЯО 03 М 1/64 К АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 1076934, кл. С 08 С 9/00, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОДЬ (57) Изобретение относится к област автоматики, телемеханики, вычислите ной техники, может быть использован в системах числового программного у равления, в приводах станков, промышленных роботов и является усовер шенствованиемизобретения по а.с. Р 1076934. С,целью повышения надежности преобразователя путем проведе ния контроля его работы в преобразо ватель, содержащий генератор 1 импульсов, первый 11 и второй 2 коммутаторы, делитель 3 частоты, источник4 питания фазовращателя, фазовращатель 5, первый 6 и второй 7 формиро.ватели фазовых импульсов, первый 13и второй 8 фазовые дискриминаторы,счетчик 9, счетчик 1 О с переменнымкоэффициентом деления, первый 12 ивторой 15 реверсивные счетчики, накопитель 14, введены блок 16 заданиякода контроля и элемент ИЛИ 1. Блок16 задания кода контроля содержит четыре Э-триггера, два элемента И, делитель частоты и инвертор, Второйкоммутатор 2, делитель 3 частоты, источник 4 питания фазовращателя, второй формирователь 7 фазового импульса, второй фазовый дискриминатор 8 исчетчик 9 образуют систему фазовойавтоподстройки входного напряженияфазовращателя 5 относительно выходного сигнала счетчика 9. Первый фор1295522 мирователь 6 фазового импульса, первый фазовый дискриминатор 13, первый12 и второй 15 реверсивные счетчики,счетчик 10 с переменным коэффициентомделения и первый коммутатор 11 образуют систему фазовой автоподстройкивыходного напряжения фазовращателя 5относительно входного. Выходной кодобразуется в накопителе 14. На информационные входы блока 16 подается опИзобретение относится к областиавтоматики, телемеханики, вычислительной техники, может быть использовано в системах числового программного управления, в приводах станков,промышленных роботов и является усовершенствованием изобретения по авт.св. У 1076934.Целью изобретения является повышение надежности преобразователя путемпроведения контроля его работы.На фиг,1 представлена структурная схема преобразователя; на Фиг.2 -структурная схема блока задания кодаконтроля.Преобразователь (фиг.1) содержитгенератор 1 импульсов, коммутатор 2, делитель 3 частоты, источник 4 питания фазовращателя, фазовращатель 5, первый 6 и второй 7 Формирователь фазовых импульсов, фазовый дискриминатор 8, счетчик 9, счетчик 1 О с переменным коэффициентом деления, коммутатор 11, первый реверсивный счетчик12, фазовый дискриминатор 13, накопитель 14, второй реверсивный счетчик15, блок 16 задания кода контроля, элемент ИЛИ 17.Блок 16 задания кода контроля(фиг,2) содержит первый 18, второй19, третий 20 и четвертый 21 триггеры, первый 22 и второй 23 элементы И, делитель 24 частоты и инвертор 25.Генератор 1 предназначен для Формирования двух несовпадающих во времени высокочастотных последовательностей импульсов, Делитель 3 частоты, счетчик 9 и первый реверсивный счет.чик 12 представляют собой стандартределенное количество импульсов, смещающих по фазе выходной сигнал счетчика 9, что отрабатывается обеимисистемами автоподстройки. В результате на выходе накопителя 14 формируется код, равный количеству импульсов, поданных на соответствующийвход блока 1 б, что свидетельствуетоб исправности преобразователя. 1 з.п.Ф лы, 2 ил,ные реверсивные счетчики с коэффициентом деления Ю = 2 , где и - числодвоичных разрядов.Источник 4 питания фазовращателясостоит из активного фильтра, выделяющего первую гармонику сигнала с выхода делителя 3, и усилителя мощности для питания обмоток фазовращателя5. В качестве фазовращателя 5 могутбыть использованы вращающиеся трансформаторы, сельсины, резольверы, индуктосины и т,д. Формирователи 6 и 7фазовых импульсов могут быть выполнены на базе компараторов напряжения,Фазовые дискриминаторы 8 и 13 предназначены для коммутации импульса,приходящего ча первый вход на одиниз выходов в зависимости от логического значения сигнала на втором входе;Коммутатор 11 предназначен длякоммутации импульсов с выхода счетчика 10 на суммирующие входы первогореверсивного счетчика 12 н накопителя 14 при положительном знаке кода всчетчике 15 или на вь читающие входысчетчика 12 и накопителя 14.Блок 16 (Фиг.2) предназначен дпяпередачи кода контроля в режиме "Контроль" в преобразователь,Преобразователь угла в код работает следующим образом.В режиме преобразования угла вкод импульсы с первого выхода генераторас частотойчерез коммутатор3 2 заполняют делитель 3 частоты. Источник 4 питания фазовращателя преобразует опорный сигнал частотой Г/Ыс выхода делителя 3 частоты в двухфазное гармоническое напряжение пита 3 12955ния фазовращателя 5. Напряжение с выхода фазовращателя 5, сдвинутое пофазе на угол, пропорциональный углуразворота оси вала фазовращателя, поступает на вход первого формирователя 6 фазового импульса, на выходе которого формируется короткий импульсв момент перехода входного напряженияиз отрицательной области в положительную. Выходные импульсы формирователя 106 поступают на первый вход первогофазового дискриминатора 13, на второй вход .которого поступают импульсысо старшего разряда первого реверсивного счетчика 12, частота которых рав 15на частоте сигнала питания фаэовращателя. В начальный момент времениось вала фазовращателя 5 неподвижна,накопитель 14 и счетчики обнулены,поэтому сигнал с выхода первого реверсивного счетчика 12 совпадает пофазе (с точностью до одного периодачастоты Е/0) с выходным сигналом фазовращателя 5.При медленном повороте вала фаэовращателя 5 в положительном направ-.лении сигнал с его выхода начинаетопережать по фазе сигнал с выходапервого реверсивного счетчика 12. Фазовый дискриминатор 13 направляет фазовые импульсы на суммирующий входвторого реверсивного счетчика 15. Приэтом на выходе счетчика О с переменным коэффициентом деления появляютсяимпульсы, которые через первый коммутатор 11 добавляются к импульсам генератора 1 на суммирующем входе счетчика 12, что приводит к смещению фазы сигнала на выходе счетчика 12 поотношению к сигналу на выходе фазовращателя 5, Одновременно первый коммутатор 11 направляет эти импульсы насуммирующий вход накопителя 14,При вращении вала фазовращателя 5в отрицательном направлении работа 45преобразователя аналогична рассмотренной, а отрицательное изменение фазы сигнала на выходе счетчика 12 икода накопителя 14 осуществляетсякоммутатором 11 за счет подачи импульсов счетчика 10 на вычитающиевходы реверсивного счетчика 12 и накопителя 14.Для устранения погрешности преобразования угла в код эа счет измене- ния фазы сигналов питания фазовращателя щ , возникающего под действием дестабилизирующих факторов в диа 22 4пазоне рабочих температур, преобразователь содержит корректирующий контур, включающий в себя второй формирователь 7 фазовых импульсов, второй фазовый дискриминатор 8, второй коммутатор 2, элемент ИЛИ 17 и счетчик 9. Работа корректирующего контура аналогична рассмотренной работе контура измерений фазы сигналов при вращении вала фазовращателя. Импульсы с первого выхода генератора 1 через второй коммутатор 2 поступают на суммирующий вход делителя 3 частоты и через элемент ИЛИ 17 на суммирующий вход счетчика 9. Второй формирователь 7 фазовых импульсов формирует короткие импульсы из сигналов питания фазовращателя 5 при переходе напряжения питания фазовращателя иэ отрицательной области в положительную, ко" торые поступают на первый вход второго фазового дискриминатора 8. На второй вход второго фазового дискриминатора 8 поступают импульсы с выхода счетчика 9, частота которых равна частоте сигнала питания фазовращателя.В режиме преобразования угла в код система контроля не работает, выходной сигнал счетчика 9 имеет стабильную частоту и фазу. Если фаза сигнала питания фазовращателя 5 изменяется на - Ьц за счет дестабилизирующих факторов, фазовый дискриминатор 8 через второй коммутатор 2 добавляет импульсы на суммирующий вход делителя 3 частоты, за счет чего фаза его выходного сигнала смещается таким образом, чтобы скомпенсировать уход фазы сигнала в источнике 4. При изменении фазы сигнала питания фазовращателя 5 на величину + ь( работа системы стабилизации фазы аналогична описанной.При этом величина фазового сдвига источника 4 не влияет на точность пре" образования угла поворота вала фаэовращателя в код.В режиме контроля преобразователя на вход блока 6 задают К импульсов, имитирующих перемещение. В блоке 16 осуществляется синхронизациявходных импульсов. При наличии импульсов на одной входной шине преобразовате" ля синхронизированные импульсы с выхода блока 16 через элемент ИЛИ 17 поступают на суммирующий вход счетчика 9; сдвигая фазу его выходного сигнала на1295522 Составитель А,СмирновТехред Л,Сердюкова Корректор О,Лугов едактор С.Патруш 902 Поенного комитета ССетений и открытий-35, Раушская наб.,Заказ б 28/б Тирая Го судар ст елам изоб Москва, дписСР НИИП 13 е предприятие, г. Ужгород, ул,Проектная, 4 изводс о-полиграфич К дискрет. Корректирующий контур,сдвигает на К дискрет фазу выходныхсигналов делителя 3 частоты, источника 4 питания и фазовращателя 5,Смещение по фазе выходного сигнала фазовращателя 5 приводит к изменению кода в накопителе 14 на К дискрет. Порезультату сравнения кода накопителя14 с числом входных импульсов блока1 б судят об исправности преобразователя, что повышает надежность преобразователя нри его работе в режимеизмерения угла. Формула изобретения 1. Преобразователь угла поворота вала в код по авт,св. Р 1076934, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности преобразо-.20 вателя, в него введены блок задания кода контроля и элемент ИЛИ, первый и второй въиоды генератора импульсов подключены соответственно к первому входу элемента ИЛИ и к синхронизирующему входу блока задания кода контроля, информационные входы которого являются входными шинами преобразователя, один выход блока задания кода контроля подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к суммирующему входу счетчика, а другой выход блока задания кода. контроля подключен к вычитающему входу счетчика,2. Преобразователь о п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что блок задания кода контроля содержит первый второй, третий и четвертый триггеры, первый и второй элементы И, делителв частоты и инвертор, С-входы первого и второго триггеров являются информационными входами блока задания кода контроля, 0-входы первого и второго триггеров соединены с шиной питания, а выходы подключены к В-входам соответственно третьего и четвертого триггеров, прямые выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, а инверсные выходы " к К-входам соответственно первого и второго триггеров, вход делителя частоты является синхронизирующим входом блока задания кода контроля, выход делителя частоты подключен к вторым входам первого и второго элементов И и через инвертор - к С-входам третьего и четвертого триггеров, а выходы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами блока задания кода контроля.